电池模组、电池组以及用电装置的制作方法

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1.本技术涉及电池技术领域,具体而言,涉及一种电池模组、电池组以及用电装置。


背景技术:

2.电池模组在高倍率、无静置、连续充放电工况下使用时(如无人机的电池模组),会引起电芯温度过高的问题,并且电池模组安装于用电装置时,远离用电装置的重心,容易造成用电装置不稳。


技术实现要素:

3.本技术实施例提供一种电池模组、电池组以及用电装置,能够提高电池模组的散热能力及用电装置的稳定性。
4.第一方面,本技术实施例提供一种电池模组,包括:
5.电芯组件阵列,所述电芯组件阵列由多个电芯组件呈m行、n列排布形成;所述电芯组件阵列中每行所述电芯组件沿第一方向排布,所述电芯组件阵列中每列所述电芯组件沿第二方向排布,m和n均为正整数;每个所述电芯组件包括壳体和至少一个电芯,每个所述壳体设有容置空间和第一壳体开口,所述电芯的至少部分位于所述容置空间内;相邻两行所述电芯组件间隔设置,相邻两行所述电芯组件之间形成第一通道,所述第一通道与所述电池模组的外部连通;相邻两列所述电芯组件间隔设置,相邻两列所述电芯组件之间形成第二通道,所述第二通道与所述电池模组的外部连通,所述第一通道与所述第二通道连通;
6.第一支架,与所述壳体连接,所述第一支架设有多个第一支架开口,沿第三方向,每个所述第一支架开口分别与一个所述第一壳体开口连通,多个所述壳体内的所述电芯穿过所述第一支架开口和所述第一壳体开口连接;所述第一方向、所述第二方向、所述第三方向两两垂直。
7.在上述技术方案中,通过设置电芯组件阵列,能够使得电池模组安装于用电装置时,更加靠近用电装置的重心,使得用电装置的结构更加稳固。相邻两行所述电芯组件之间形成第一通道,第一通道与电池模组的外部连通;相邻两列电芯组件间隔设置,相邻两列电芯组件之间形成第二通道,所述第二通道与电池模组的外部连通,第一通道与第二通道连通;使得冷却剂能够经第一通道和第二通道流动,以通过壳体对至少部分位于容置空间内的电芯进行散热,散热面积较大,散热效果较好,提高电池模组的散热效果,降低电池模组热失控的可能性。第一支架与壳体连接,第一支架设有多个第一支架开口,沿第三方向,每个第一支架开口分别与一个第一壳体开口连通,使得容置空间内的电芯不会被遮挡。多个壳体内的电芯穿过第一支架开口和第一壳体开口连接,能够实现多个电芯之间的稳固连接。
8.在一些实施例中,所述电池模组还包括沿所述第二方向相对设置的两个端壁,所述电芯组件位于两个所述端壁之间,所述端壁与所述壳体连接;所述端壁设置有端壁开口,所述端壁开口与所述第一通道连通。
9.在上述技术方案中,通过设置沿第二方向相对的两个端壁,使得电芯组件位于两个端壁之间,端壁与壳体连接,使得两个端壁能够起到对电芯组件阵列的保护作用,减少电芯组件直接受力造成损伤的可能性,提高电池模组的可靠性。
10.在一些实施例中,所述壳体包括沿第一方向相对设置的第一壁和第二壁,以及沿第二方向相对设置的第三壁和第四壁,所述第一壁连接所述第三壁和所述第四壁,所述第二壁连接所述第三壁和所述第四壁形成所述容置空间和所述第一壳体开口。
11.在一些实施例中,所述壳体还包括第二环形凸缘,所述第二环形凸缘围绕所述第一支架开口,所述第二环形凸缘与所述第一支架连接。
12.在上述技术方案中,通过使得壳体的第二环形凸缘与第一支架连接,且围绕第一支架开口,使得第一壳体开口能够与第一支架开口对应。
13.在一些实施例中,所述第二环形凸缘连接于所述第一支架背向所述电芯的一侧。
14.在上述技术方案中,通过使得第二环形凸缘连接于第一支架背向电芯的一侧,以使得第二环形凸缘能够搭接于第一支架上。
15.在一些实施例中,所述第一支架与所述壳体焊接连接。
16.在上述技术方案中,第一支架与壳体焊接连接,能够使得电池模组的密封性较好,减少外部水汽进入壳体内,能够进一步提高电池模组的密封性能。
17.在一些实施例中,所述第一支架包括第一凹部、多个沿第二方向间隔设置的第一梁和多个沿所述第二方向间隔设置的第二梁,相邻的所述第一梁之间、相邻的所述第二梁之间分别形成所述第一支架开口。
18.在一些实施例中,沿所述第二方向,相邻两个所述壳体的所述第二环形凸缘连接于同一个所述第一梁或所述第二梁。
19.在上述技术方案中,通过使得沿第二方向,相邻两个壳体的第二环形凸缘连接于同一个第一梁或第二梁,能够使得电芯组件排布更加紧凑,有利于提高电池模组的能量密度。
20.在一些实施例中,所述第一梁和/或所述第二梁背向所述电芯的一侧设置有凸部;所述电池模组还包括第一构件,所述第一构件设置于所述第一支架背向所述电芯组件的一侧,所述第一构件分别与多个所述电芯连接;所述第一构件设置有第二通孔,所述凸部与所述第二通孔配合限位。
21.在上述技术方案中,通过设置凸部和第二通孔以配合限位,能够使得第一构件和第一支架不易产生相对位移,整体结构更加稳固。
22.在一些实施例中,所述第一构件设置有第一开口;所述电芯包括电芯壳体、电极端子以及电极组件,所述电极组件设置于所述电芯壳体内,所述电极端子与所述电极组件连接,所述电极端子穿过所述第一支架开口、所述第一壳体开口和所述第一开口,并与所述第一构件连接。
23.在上述技术方案中,通过使得电极端子穿过第一支架开口、第一壳体开口和第一开口,并与第一构件连接,能够使得多个电极端子之间的连接稳固。
24.在一些实施例中,所述壳体内设置有多个电芯,多个电芯中两个相邻的电芯之间设置有缓冲件。
25.在上述技术方案中,通过在多个电芯中两个相邻的电芯之间设置缓冲件,在电芯
未产生膨胀时,能够起到对电芯在壳体内的位置的固定作用,避免电芯在壳体内移动,使得电池模组的结构稳定性更高。在电芯产生膨胀时,能够对电芯的膨胀力起到反向的抑制作用,减少电芯的过度膨胀,改善电芯的循环寿命。
26.在一些实施例中,所述电池模组还包括第二支架,沿所述第三方向,所述第二支架设置于所述第一支架背向所述电芯组件的一侧,所述第二支架与所述第一支架连接。
27.在上述技术方案中,通过使得第二支架与第一支架连接,能够使得多个壳体的容置空间形成密封空间,进而形成密封的电池模组,能够进一步提高电池模组的密封性能。
28.在一些实施例中,所述电池模组还包括第三支架,所述第三支架设置于所述电芯组件背向所述第一支架的一侧,且与所述壳体连接。
29.在上述技术方案中,通过将第三支架设置于电芯组件背向第一支架的一侧,能够起到对电芯组件的保护作用,减少电芯组件直接受力造成损伤的可能性。第三支架与壳体焊接连接,能够使得电芯组件与第三支架的连接可靠性更高。
30.在一些实施例中,所述壳体还包括第五壁,所述第五壁连接于所述第一壁、所述第二壁、所述第三壁以及所述第四壁,所述第五壁与所述第三支架连接。
31.在上述技术方案中,通过将第五壁连接于第一壁、第二壁、第三壁以及第四壁,第五壁与第三支架连接,能够使得壳体的密封性更好。
32.在一些实施例中,所述第三支架设置有第三支架开口,所述第三支架开口与所述第一通道和/或所述第二通道连通。
33.在上述技术方案中,通过在第三支架设置第三支架开口,第三支架开口与第一通道和/或第二通道连通,能够增加气体进出通道的路径,进而能够提高气流速度,进一步提高散热效果,降低电池模组10热失控的可能性。并且若有异物进入第一通道和/或第二通道内后,异物能够在重力作用下经第三支架开口漏出,减少异物堵塞通道的可能性,能够进一步降低电池模组热失控的可能性。
34.在一些实施例中,所述电池模组还包括第一构件,所述第一构件设置于所述第一支架背向所述电芯组件的一侧,所述第一构件分别与多个所述电芯连接;所述第一构件包括电路板。
35.在一些实施例中,所述电池模组还包括:
36.第二构件,沿所述第三方向,所述第二构件设置于所述第一构件背向所述电芯组件的一侧,所述第二构件与所述第一构件连接;
37.第一绝缘件,所述第一绝缘件的至少部分位于所述第一支架和所述第二构件之间,所述第一绝缘件包覆所述第一构件的至少部分;所述第一支架上设置有第一通孔,所述第一通孔贯穿所述第一支架,沿所述第三方向,所述第一通孔和所述第一构件投影有重叠。
38.在上述技术方案中,通过使得第一绝缘件的至少部分位于第一支架和第二构件之间,第一绝缘件包覆第一构件的至少部分,提高电池模组的防护性能。第一支架上设置有第一通孔,第一通孔贯穿第一支架,沿第三方向z,第一通孔和第一构件投影有重叠,便于第一绝缘件的制备。
39.第二方面,本技术实施例提供一种电池组,包括上盖和如上述的电池模组。
40.第三方面,本技术实施例提供一种用电装置,其特征在于,包括负载和如上述的电池组,所述电池组为所述负载供电。
附图说明
41.为了更清楚地说明本技术实施例的技术方案,下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍,应当理解,以下附图仅示出了本技术的某些实施例,因此不应被看作是对范围的限定,对于本领域普通技术人员来讲,还可以根据这些附图获得其他相关的附图。
42.图1为本技术一些实施例提供的电池模组的爆炸结构示意图;
43.图2为本技术一些实施例提供的电池模组的部分结构的爆炸示意图;
44.图3为本技术一些实施例提供的电池模组的部分结构的剖视示意图;
45.图4为本技术一些实施例提供的电池模组的壳体的立体结构示意图;
46.图5为本技术一些实施例提供的电池模组的第一支架的一个视角的立体结构示意图;
47.图6为本技术一些实施例提供的电池模组的第一支架的另一个视角的立体结构示意图;
48.图7为本技术一些实施例提供的电池模组的部分结构的立体示意图;
49.图8为本技术一些实施例提供的电池模组的电芯的立体结构示意图;
50.图9为本技术一些实施例提供的电池模组的部分结构的剖视示意图;
51.图10为本技术一些实施例提供的电池模组的第二支架的立体结构示意图;
52.图11为本技术一些实施例提供的电池模组的部分结构的倒立放置立体示意图;
53.图12为本技术一些实施例提供的电池模组的部分结构的剖视示意图;
54.图13为图12中电池模组的b处的局部放大结构示意图;
55.图14为本技术一些实施例提供的电池模组的第三支架的立体结构示意图;
56.图15为图12中电池模组的a处的局部放大结构示意图;
57.图16为本技术一些实施例提供的电池组的立体结构示意图;
58.图17为本技术一些实施例提供的电池组部分结构的爆炸结构示意图;
59.图18为本技术一些实施例提供的电池组的一个视角的剖视图示意图;
60.图19为本技术一些实施例提供的电池组的部分结构示意图;
61.图20为图18中电池组的c处的局部放大结构示意图。
62.图标:10-电池模组;100-电芯组件;110-壳体;111-第一壁;112-第二壁;113-第三壁;114-第四壁;115-第二环形凸缘;116-第五壁;101-容置空间;102-第一壳体开口;103-第一通道;104-第二通道;120-电芯;121-电芯壳体;1211-主体部;1212-密封部;122-电极端子;130-端壁;131-端壁开口;140-第三支架;141-第三支架开口;150-缓冲件;160-加强件;200-第一支架;201-第一支架开口;202-第一通孔;210-第一凹部;220-第一梁;221-第一凸部;230-第二梁;231-第二凸部;240-第一环形凸缘;300-第一构件;310-电连接件;320-连接件;301-第一开口;302-第二通孔;400-第二构件;401-第一空间;500-第一绝缘件;610-第二支架;601-第二空间;611-底壁;612-第一侧壁;613-第一环形凹槽;614-第三环形凸缘;620-上盖;621-顶壁;622-第二侧壁;623-第二环形凹槽;630-限位件;700-第三构件;x-第一方向;y-第二方向;z-第三方向。
具体实施方式
63.为使本技术的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将结合本技术实施例中的附
图,对本技术实施例中的技术方案进行清楚地描述,显然,所描述的实施例是本技术一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本技术中的实施例,本领域普通技术人员所获得的所有其他实施例,都属于本技术保护的范围。
64.除非另有定义,本技术所使用的所有的技术和科学术语与属于本技术的技术领域的技术人员通常理解的含义相同;在本技术的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的,不是旨在于限制本技术;本技术的说明书和权利要求书及上述附图说明中的术语“包括”和“具有”以及它们的任何变形,意图在于覆盖不排他的包含。本技术的说明书和权利要求书或上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别不同对象,而不是用于描述特定顺序或主次关系。
65.目前,从市场形势的发展来看,二次电池的应用越加广泛。二次电池被广泛应用于电动自行车、电动摩托车、电动汽车等电动交通工具,以及电动工具、无人机、储能设备等多个领域。随着二次电池应用领域的不断扩大,其市场的需求量也在不断地扩增。
66.电池模组在高倍率、无静置、连续充放电等工况下使用时,会引起电芯温度过高的问题,存在热失控的风险,甚至出现冒烟、起火、爆炸等严重的安全问题。为了对电池模组进行散热,目前主要是通过在电池组壳体外设置水冷板,以对电芯进行散热。水冷板结构复杂、占用空间较大、成本也较高。
67.电池模组还存在安装于用电装置后,离用电装置的重心较远,而电池模组本身的重量较大,会造成用电装置的重量分布不均,用电装置的整体结构不稳。特别是具有飞行功能的用电装置,会造成用电装置的飞行不稳定。
68.基于以上考虑,为了改善现有电池模组散热,提高用电装置的稳定性,本技术提供了一种电池模组,本技术提供了一种电池模组,包括电芯组件阵列和第一支架,电芯组件阵列由多个电芯组件呈m行、n列排布形成;电芯组件阵列中每行电芯组件沿第一方向排布,电芯组件阵列中每列电芯组件沿第二方向排布,m和n均为正整数;能够使得电池模组安装于用电装置时,更加靠近用电装置的重心,使得用电装置的结构更加稳固。每个电芯组件包括壳体和至少一个电芯,每个壳体设有容置空间和第一壳体开口,电芯的至少部分位于容置空间内;相邻两行电芯组件间隔设置,相邻两行所述电芯组件之间形成第一通道,第一通道与电池模组的外部连通;相邻两列电芯组件间隔设置,相邻两列电芯组件之间形成第二通道,所述第二通道与电池模组的外部连通,第一通道与第二通道连通;使得冷却剂能够经第一通道和第二通道流动,以通过壳体对至少部分位于容置空间内的电芯进行散热,散热面积较大,散热效果较好,提高电池模组的散热效果,降低电池模组热失控的可能性。第一支架与壳体连接,第一支架设有多个第一支架开口,沿第三方向,每个第一支架开口分别与一个第一壳体开口连通,使得容置空间内的电芯不会被遮挡。多个壳体内的电芯穿过第一支架开口和第一壳体开口连接,能够实现多个电芯之间的稳固连接。
69.本技术实施例提供一种使用电池模组作为电源的用电装置,用电装置可以为但不限于无人机、电动交通工具、电动工具、储能设备。无人机可以包括农业无人机、工业无人机、消费类无人机等,电动交通工具可以包括电动汽车、电动摩托车、电动自行车、电动船舶等。
70.参见图1至图3,图1为本技术一些实施例提供的电池模组的爆炸结构示意图,图2为本技术一些实施例提供的电池模组的部分结构的爆炸示意图,图3为本技术一些实施例
提供的电池模组的部分结构的剖视示意图。
71.本技术实施例提供一种电池模组10,包括电芯组件阵列和第一支架200,电芯组件阵列由多个电芯组件100呈m行、n列排布形成。电芯组件阵列中每行电芯组件100沿第一方向x排布,电芯组件阵列中每列电芯组件100沿第二方向y排布,m和n均为正整数。每个电芯组件100包括壳体110和至少一个电芯120,每个壳体110设有容置空间101和第一壳体开口102,电芯120的至少部分位于容置空间101内。相邻两行电芯组件100间隔设置,相邻两行电芯组件100之间形成第一通道103,第一通道103与电池模组10的外部连通。相邻两列电芯组件100间隔设置,相邻两列电芯组件100之间形成第二通道104,第二通道104与电池模组10的外部连通,第一通道103与第二通道104连通。第一支架200与壳体110连接,第一支架200设有多个第一支架开口201,沿第三方向z,每个第一支架开口201分别与一个第一壳体开口102连通,多个壳体110内的电芯120穿过第一支架开口201和第一壳体开口102连接。
72.本实施例中壳体110形成的用于散热的通道结构简单、易于制备,能够降低电池模组10的制备难度及成本,同时壳体110占用空间较小,有利于提高电池模组10的能量密度。
73.通过设置电芯组件阵列,能够使得电池模组10安装于用电装置时,更加靠近用电装置的重心,使得用电装置的结构更加稳固。通过将电芯120的至少部分位于壳体110的容置空间101内,相邻两个电芯组件100间隔设置,两个电芯组件100之间形成第一通道103和第二通道104,第一通道103和第二通道104分别与电池模组10的外部连通,使得冷却剂能够经通道流动,以通过壳体110对至少部分位于容置空间101内的电芯120进行散热,散热面积较大,散热效果较好,提高电池模组10的散热效果,降低电池模组10热失控的可能性。并且当其中一个电芯组件100出现热失控时,其他电芯组件100的电芯120由于有壳体110保护,不易随之出现热失控,因此通过设置多个包括壳体110的电芯组件100,能够减小多个电芯组件100同时出现热失控的可能。冷却剂包括但不限于空气、水等。通过使得每个第一支架开口201分别与一个第一壳体开口102连通,使得容置空间101内的电芯120不会被遮挡。多个壳体110内的电芯120穿过第一支架开口201和第一壳体开口102连接,能够实现多个电芯120之间的稳固连接。
74.在一些实施例中,第一方向x、第二方向y、第三方向z两两垂直。
75.在一些实施例中,第一支架200与壳体110焊接连接,能够使得电池模组10的密封性较好,减少外部水汽进入壳体110内,能够进一步提高电池模组10的密封性能。
76.在另一些实施例中,第一支架200与壳体110也可以为粘接连接。
77.在电池模组10中,多个电芯120之间可串联或并联或混联,混联是指多个电芯120中既有串联又有并联。多个电芯120之间可直接串联或并联或混联在一起以形成电芯组;当然,也可以是多个电芯120先串联或并联或混联组成电芯组。
78.每个电芯120可以为二次电池,二次电池包括锂离子电池、钠离子电池、镁离子电池、固态电池等,但不局限于此。电芯120的外壳可以呈现为硬壳形式,也可以呈现为软包形式。
79.在一些实施例中,电池模组10还包括沿第二方向y相对设置的两个端壁130,电芯组件100位于两个端壁130之间,端壁130与壳体110连接。端壁130设置有端壁开口131,端壁开口131与第一通道103连通。
80.通过设置沿第二方向y相对的两个端壁130,使得电芯组件100位于两个端壁130之
间,端壁130与壳体110连接,使得两个端壁130能够起到对电芯组件阵列的保护作用,减少电芯组件100直接受力造成损伤的可能性,提高电池模组10的可靠性。
81.一并参见图4,图4为本技术一些实施例提供的电池模组的壳体的立体结构示意图。
82.在一些实施例中,壳体110包括沿第一方向x相对设置的第一壁111和第二壁112,以及沿第二方向y相对设置的第三壁113和第四壁114,第一壁111连接第三壁113和第四壁114,第二壁112连接第三壁113和第四壁114形成所述容置空间101和第一壳体开口102。
83.在一些实施例中,第一壁111、第二壁112、第三壁113以及第四壁114可以为一体成形。
84.在另一些实施例中,第一壁111、第二壁112、第三壁113以及第四壁114也可以分别制备成形后,通过焊接、粘接的方式固定连接。
85.在一些实施例中,壳体110还包括第二环形凸缘115,第二环形凸缘115围绕第一支架开口201,第二环形凸缘115与第一支架200连接。
86.通过使得壳体110的第二环形凸缘115与第一支架200连接,且围绕第一支架开口201,使得第一壳体开口102能够与第一支架开口201对应。
87.在一些实施例中,第二环形凸缘115与第一支架200焊接连接,能够使得壳体110与第一支架200连接稳固,电池模组10的密封性能更好,减少外部水汽进入壳体110内。
88.在另一些实施例中,第二环形凸缘115与第一支架200也可以为粘接连接。
89.在一些实施例中,第二环形凸缘115连接于第一支架200背向电芯120的一侧,以使得第二环形凸缘115能够搭接于第一支架200上。
90.一并参见图5和图6,图5为本技术一些实施例提供的电池模组的第一支架的一个视角的立体结构示意图,图6为本技术一些实施例提供的电池模组的第一支架的另一个视角的立体结构示意图。
91.在一些实施例中,第一支架200包括第一凹部210、多个沿第二方向y间隔设置的第一梁220和多个沿第二方向y间隔设置的第二梁230,相邻的第一梁220之间、相邻的第二梁230之间分别形成第一支架开口201。
92.在一些实施例中,沿第二方向y,相邻两个壳体110的第二环形凸缘115连接于同一个第一梁220或第二梁230,能够使得电芯组件100排布更加紧凑,有利于提高电池模组10的能量密度。
93.在一些实施例中,第一梁220和/或第二梁230背向所述电芯120的一侧设置有凸部。例如,凸部可以包括设置于第一梁220上的第一凸部221和设置于第二梁230上的第二凸部231。
94.电池模组10还包括第一构件300,第一构件300设置于第一支架200背向电芯组件100的一侧,第一构件300分别与多个电芯120连接。第一构件300设置有第二通孔302,凸部与第二通孔302配合限位。
95.通过设置凸部和第二通孔302以配合限位,能够使得第一构件300和第一支架200不易产生相对位移,整体结构更加稳固。
96.在一些实施例中,第一构件300上设置有电连接件310,电连接件310分别与至少两个电芯120连接,能够实现至少两个电芯120的电连接。可选的,电连接件310包括铜排。
97.在一些实施例中,电池模组10还包括连接件320,连接件320连接于第一构件300,连接件320被配置为传输电芯120的电信号信息和/或传输电芯组件100的功率。
98.本技术中,电池模组10包括三个连接件320,其中一个连接件320被配置为传输电芯120的总正极端。其中一个连接件320被配置为传输电芯120的总负极端。其中一个连接件320被配置为传输电芯120的电信号信息,该连接件320位于前述两个连接件320之间。
99.在一些实施例中,第一构件300包括电路板。可选的,电路板包括印刷线路板(pcb,printed circuit board)。可选的,电路板包括柔性电路板(fpc,flexible printed circuit)。
100.在另一些实施例中,第一构件300可以包括基板和设置于基板上的电连接件,基板可以为塑料板、涂覆有绝缘层的金属板等。
101.参见图7和图8,图7为本技术一些实施例提供的电池模组的部分结构的立体示意图,图8为本技术一些实施例提供的电池模组的电芯的立体结构示意图。
102.在一些实施例中,第一构件300设置有第一开口301。电芯120包括电芯壳体121、电极端子122以及电极组件(图中未示出),电极组件设置于所述电芯壳体121内,电极端子122与电极组件连接,电极端子122穿过第一支架开口201、第一壳体开口102和第一开口301,并与第一构件300连接。
103.通过使得电极端子122穿过第一支架开口201、第一壳体开口102和第一开口301,并与第一构件300连接,能够使得多个电极端子之间的连接稳固。
104.在一些实施例中,电芯壳体121包括主体部1211和密封部1212,电极组件设于主体部1211,电极端子122连接电极组件,电极端子122自密封部1212伸出电芯壳体121,能够与其他部件电连接;电芯壳体121位于容置空间101内。
105.电芯壳体121还可用于容纳电解质,例如电解液。电芯壳体121可以是多种结构形式,比如,圆柱体、长方体等。电芯壳体121的材质可以是铝塑膜。
106.电极组件是电芯120中发生电化学反应的部件。电极组件123可以包括负极极片、隔离膜和正极极片。电极组件123可以是由负极极片、隔离膜和正极极片通过卷绕形成的卷绕式结构,也可以是由负极极片、隔离膜和正极极片通过层叠布置形成的叠片式结构。
107.参见图9,图9为本技术一些实施例提供的电池模组的部分结构的剖视示意图。
108.在一些实施例中,壳体110内设置有多个电芯120,多个电芯120中两个相邻的电芯120之间设置有缓冲件150。
109.通过在多个电芯120中两个相邻的电芯120之间设置缓冲件150,在电芯120未产生膨胀时,能够起到对电芯120在壳体110内的位置的固定作用,避免电芯120在壳体110内移动,使得电池模组10的结构稳定性更高。在电芯120产生膨胀时,能够对电芯120的膨胀力起到反向的抑制作用,减少电芯120的过度膨胀,改善电芯120的循环寿命。
110.在一些实施例中,壳体110内可以包括两个电芯120,两个电芯120之间设置缓冲件150。
111.在一些实施例中,壳体110内可以包括三个电芯120,三个电芯120中两个相邻的电芯120之间设置缓冲件150。例如沿第二方向y,位于壳体110第一侧的电芯120和中间的电芯120之间设置缓冲件150,而位于壳体110第二侧的电芯120和中间的电芯120抵接,以使得中间的电芯120产生的热量能够经与其抵接的位于壳体110第二侧的电芯120传导至壳体110,
进而能够经通道散发出去。
112.在另一些实施例中,也可以在每两个相邻的电芯120之间都设置缓冲件150。
113.在一些实施例中,电池模组10还包括加强件160,加强件160连接端壁130,能够提高电池模组10的强度。
114.在一些实施例中,电池模组10还包括第二支架610,沿第三方向z,第二支架610设置于第一支架200背向电芯组件100的一侧,第二支架610与第一支架200连接。
115.通过使得第二支架610与第一支架200连接,能够使得多个壳体110的容置空间101形成密封空间,进而形成密封的电池模组10,能够进一步提高电池模组10的密封性能。
116.参见图10,图10为本技术一些实施例提供的电池模组的第二支架的立体结构示意图。
117.在一些实施例中,第二支架610包括底壁611和第一侧壁612,第一侧壁612围设于底壁611,底壁611位于第一侧壁612远离上盖620的一端。
118.可选的,第二支架610包括四个第一侧壁612。
119.参见图11至图13,本技术一些实施例提供的电池模组的部分结构的倒立放置立体示意图,图12为本技术一些实施例提供的电池模组的部分结构的剖视示意图,图13为图12中电池模组的b处的局部放大结构示意图。
120.在一些实施例中,第二支架610朝向第一支架200的一侧设置有第一环形凹槽613,第一支架200背向电芯组件阵列的一侧设置有第一环形凸缘240,第一环形凸缘240围绕多个第一支架开口201,第一环形凸缘240设于第一环形凹槽613。
121.通过使得第一环形凸缘240围绕多个第一支架开口201,第一环形凸缘240设于第一环形凹槽613,使得第一环形凹槽613能够对第一支架200限位,第一支架200与第二支架610的连接更加稳固,还能够增大第一支架200与第二支架610的粘接面积,进而能够进一步使得电池模组10的密封性能更好,减少外部水汽进入壳体110内。可选的,第一环形凸缘240通过胶水与第二支架610连接。
122.在一些实施例中,第一环形凸缘240设于第一环形凹槽613,且通过胶水与第二支架610连接,能够使得第一支架200与第二支架610之间的密封性较好。
123.在另一些实施例中,第一环形凸缘240与第二支架610也可以为焊接连接。
124.参见图14,图14为本技术一些实施例提供的电池模组的第三支架的立体结构示意图。
125.在一些实施例中,电池模组10还包括第三支架140,第三支架140设置于电芯组件100背向第一支架200的一侧,且与壳体110连接。
126.通过将第三支架140设置于电芯组件100背向第一支架200的一侧,能够起到对电芯组件100的保护作用,减少电芯组件100直接受力造成损伤的可能性。第三支架140与壳体110焊接连接,能够使得电芯组件100与第三支架140的连接可靠性更高。
127.在一些实施例中,第三支架140与壳体110可以为焊接连接,能够使得壳体110与第三支架140之间的连接强度较高。
128.在另一些实施例中,壳体110与第三支架140也可以为粘接连接。
129.在一些实施例中,第一壁111连接第三壁113和第四壁114,第二壁112连接第三壁113和第四壁114形成容置空间101、第一壳体开口102和第二壳体开口(图中未示出),第二
壳体开口和第一壳体开口102沿第三方向z相对设置。第三支架140封闭第二壳体开口。
130.在一些实施例中,壳体110还包括第五壁116,第五壁116连接于第一壁111、第二壁112、第三壁113以及第四壁114,第五壁116与第三支架140连接。
131.通过将第五壁116连接于第一壁111、第二壁112、第三壁113以及第四壁114,第五壁116与第三支架140连接,能够使得壳体110的密封性更好。
132.在一些实施例中,第三支架140设置有第三支架开口141,第三支架开口141与第一通道103和/或第二通道104连通。
133.通过在第三支架140设置第三支架开口141,第三支架开口141与第一通道103和/或第二通道104连通,能够增加气体进出通道的路径,进而能够提高气流速度,进一步提高散热效果,降低电池模组10热失控的可能性。并且若有异物进入第一通道103和/或第二通道104内后,异物能够在重力作用下经第三支架140开口漏出,减少异物堵塞通道的可能性,能够进一步降低电池模组10热失控的可能性。
134.参见图1、图11、图12和图15,图15为图12中电池模组的a处的局部放大结构示意图。在一些实施例中,电池模组10还包括第二构件400和第一绝缘件500,沿第三方向z,第二构件400设置于第一构件300背向电芯组件100的一侧,第二构件400与第一构件300连接。第一绝缘件500的至少部分位于第一支架200和第二构件400之间,第一绝缘件500包覆第一构件300的至少部分。第一支架200上设置有第一通孔202,第一通孔202贯穿第一支架200,沿第三方向z,第一通孔202和第一构件300投影有重叠。
135.在一些实施例中,第二构件400可以为绝缘套,由绝缘材料制成,例如橡胶、硅胶等,能够辅助第一绝缘件500的形成。
136.在一些实施例中,第二构件400通过注塑工艺一体成型。
137.在一些实施例中,第一构件300与第二构件400可以通过胶水粘接。
138.通过使得第一绝缘件500的至少部分位于第一支架200和第二构件400之间,第一绝缘件500包覆第一构件300的至少部分,提高电池模组10的防护性能。第一支架200上设置有第一通孔202,第一通孔202贯穿第一支架200,沿第三方向z,第一通孔202和第一构件300投影有重叠,便于第一绝缘件500的制备。
139.参见图16至图18,图16为本技术一些实施例提供的电池组的立体结构示意图,图17为本技术一些实施例提供的电池组部分结构的爆炸结构示意图,图18为本技术一些实施例提供的电池组的一个视角的剖视图示意图。
140.本技术实施例提供一种电池组,电池组包括上盖620和上述任意实施例提供的电池模组10。
141.参见图19,图19为本技术一些实施例提供的电池组的部分结构示意图。
142.上盖620包括顶壁621和第二侧壁622,第二侧壁622围设于顶壁621,顶壁621位于第二侧壁622远离第二支架610的一端。可选的,上盖620包括四个第二侧壁622。
143.第二支架610的底壁611、第一侧壁612,上盖620的顶壁621、第二侧壁622共同围合成第二空间601,第二空间601用于容置第三构件700,第三构件700与第一构件300连接,第二构件400位于底壁611和第一支架200之间。
144.在一些实施例中,第三构件700包括bms组件(battery management system),bms组件包括多个电子元器件,bms组件被配置为控制电电池组的充放电。
145.在一些实施例中,底壁611和第一侧壁612可以为一体成形。顶壁621和第二侧壁622可以为一体成形。
146.在另一些实施例中,底壁611和第一侧壁612可以分别制备成形后,通过焊接、粘接的方式固定连接。顶壁621和第二侧壁622可以分别制备成形后,通过焊接、粘接的方式固定连接。
147.底壁611、第一侧壁612、顶壁621、第二侧壁622共同围合成第二空间601,以用于容置第三构件700。底壁611能够起到支撑第二构件400的作用,以使得第二构件400和第一支架200之间形成第一空间401,从而便于第一绝缘件500的制备。
148.在另一些实施例中,也可以设置支撑件(图中未示出)支撑第二构件400,在第一绝缘件500制备完成后,再将支撑件撤去,安装第二支架610、上盖620等部件。
149.在一些实施例中,电池模组10还可以包括第二绝缘件(图中未示出),第二绝缘件设置于第二空间601,且包覆第三构件700的至少部分。
150.在一些实施例中,可以将上盖620倒置,向第三构件700的表面灌入第二绝缘材料以形成第二绝缘件。
151.在一些实施例中,在一些实施例中,第二绝缘材料可以为橡胶、硅胶或塑胶等。
152.通过使得第二绝缘件包覆第三构件700的至少部分,提高电池模组10的防护性能。
153.参见图20,图20为图18中电池组的c处的局部放大结构示意图。
154.在一些实施例中,上盖620朝向第二支架610的一侧设置有第二环形凹槽623,第二支架610背向第一支架200的一侧设置有第三环形凸缘614,第三环形凸缘614插置于第二环形凹槽623,且通过密封件与上盖620连接,比如密封胶,比如密封圈。
155.通过使得第三环形凸缘614插置于第二环形凹槽623,且通过密封件与上盖620连接,使得第二环形凹槽623能够对第二支架610限位,第二支架610与上盖620的连接更加稳固,还能够增大第二支架610与上盖620的粘接面积,进而能够进一步使得电池模组10的密封性能更好,减少外部水汽进入壳体110内。
156.在一些实施例中,电池模组10还包括至少一个限位件630,限位件630分别与第二支架610和上盖620连接,用于固定第二支架610和上盖620连接。
157.本技术实施例提供一种用电装置,包括负载和上述任意实施例提供的电池组,电池组为负载供电。
158.用电装置可以是前述任一应用电池组的装置或系统。
159.需要说明的是,在不冲突的情况下,本技术中的实施例及实施例中的特征可以相互结合。
160.以上仅为本技术的优选实施例而已,并不用于限制本技术,对于本领域的技术人员来说,本技术可以有各种更改和变化。凡在本技术的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本技术的保护范围之内。

技术特征:
1.一种电池模组,其特征在于,包括:电芯组件阵列,所述电芯组件阵列由多个电芯组件呈m行、n列排布形成;所述电芯组件阵列中每行所述电芯组件沿第一方向排布,所述电芯组件阵列中每列所述电芯组件沿第二方向排布,m和n均为正整数;每个所述电芯组件包括壳体和至少一个电芯,每个所述壳体设有容置空间和第一壳体开口,所述电芯的至少部分位于所述容置空间内;相邻两行所述电芯组件间隔设置,相邻两行所述电芯组件之间形成第一通道,所述第一通道与所述电池模组的外部连通;相邻两列所述电芯组件间隔设置,相邻两列所述电芯组件之间形成第二通道,所述第二通道与所述电池模组的外部连通,所述第一通道与所述第二通道连通;第一支架,与所述壳体连接,所述第一支架设有多个第一支架开口,沿第三方向,每个所述第一支架开口分别与一个所述第一壳体开口连通,多个所述壳体内的所述电芯穿过所述第一支架开口和所述第一壳体开口连接;所述第一方向、所述第二方向、所述第三方向两两垂直。2.根据权利要求1所述的电池模组,其特征在于,所述电池模组还包括沿所述第二方向相对设置的两个端壁,所述电芯组件位于两个所述端壁之间,所述端壁与所述壳体连接;所述端壁设置有端壁开口,所述端壁开口与所述第一通道连通。3.根据权利要求1或2所述的电池模组,其特征在于,所述壳体包括沿第一方向相对设置的第一壁和第二壁,以及沿第二方向相对设置的第三壁和第四壁,所述第一壁连接所述第三壁和所述第四壁,所述第二壁连接所述第三壁和所述第四壁形成所述容置空间和所述第一壳体开口。4.根据权利要求3所述的电池模组,其特征在于,所述壳体还包括第二环形凸缘,所述第二环形凸缘围绕所述第一支架开口,所述第二环形凸缘与所述第一支架连接。5.根据权利要求4所述的电池模组,其特征在于,所述第二环形凸缘连接于所述第一支架背向所述电芯的一侧。6.根据权利要求1至5任一项所述的电池模组,其特征在于,所述第一支架与所述壳体焊接连接。7.根据权利要求4所述的电池模组,其特征在于,所述第一支架包括第一凹部、多个沿第二方向间隔设置的第一梁和多个沿所述第二方向间隔设置的第二梁,相邻的所述第一梁之间、相邻的所述第二梁之间分别形成所述第一支架开口。8.根据权利要求7所述的电池模组,其特征在于,沿所述第二方向,相邻两个所述壳体的所述第二环形凸缘连接于同一个所述第一梁或所述第二梁。9.根据权利要求7所述的电池模组,其特征在于,所述第一梁和/或所述第二梁背向所述电芯的一侧设置有凸部;所述电池模组还包括第一构件,所述第一构件设置于所述第一支架背向所述电芯组件的一侧,所述第一构件分别与多个所述电芯连接;所述第一构件设置有第二通孔,所述凸部与所述第二通孔配合限位。10.根据权利要求9所述的电池模组,其特征在于,所述第一构件设置有第一开口;所述电芯包括电芯壳体、电极端子以及电极组件,所述电极组件设置于所述电芯壳体
内,所述电极端子与所述电极组件连接,所述电极端子穿过所述第一支架开口、所述第一壳体开口和所述第一开口,并与所述第一构件连接。11.根据权利要求9所述的电池模组,其特征在于,所述壳体内设置有多个电芯,多个电芯中两个相邻的电芯之间设置有缓冲件。12.根据权利要求1至11任一项所述的电池模组,其特征在于,所述电池模组还包括第二支架,沿所述第三方向,所述第二支架设置于所述第一支架背向所述电芯组件的一侧,所述第二支架与所述第一支架连接,。13.根据权利要求3至12任一项所述的电池模组,其特征在于,所述电池模组还包括第三支架,所述第三支架设置于所述电芯组件背向所述第一支架的一侧,且与所述壳体连接。14.根据权利要求13所述的电池模组,其特征在于,所述壳体还包括第五壁,所述第五壁连接于所述第一壁、所述第二壁、所述第三壁以及所述第四壁,所述第五壁与所述第三支架连接。15.根据权利要求14所述的电池模组,其特征在于,所述第三支架设置有第三支架开口,所述第三支架开口与所述第一通道和/或所述第二通道连通。16.根据权利要求1至15任一项所述的电池模组,其特征在于,所述电池模组还包括第一构件,所述第一构件设置于所述第一支架背向所述电芯组件的一侧,所述第一构件分别与多个所述电芯连接;所述第一构件包括电路板。17.根据权利要求16所述的电池模组,其特征在于,所述电池模组还包括:第二构件,沿所述第三方向,所述第二构件设置于所述第一构件背向所述电芯组件的一侧,所述第二构件与所述第一构件连接;第一绝缘件,所述第一绝缘件的至少部分位于所述第一支架和所述第二构件之间,所述第一绝缘件包覆所述第一构件的至少部分;所述第一支架上设置有第一通孔,所述第一通孔贯穿所述第一支架,沿所述第三方向,所述第一通孔和所述第一构件投影有重叠。18.一种电池组,其特征在于,包括上盖和如权利要求1至17任一项所述的电池模组。19.一种用电装置,其特征在于,包括负载和如权利要求21所述的电池组,所述电池组为所述负载供电。

技术总结
本申请提供了一种电池模组、电池组以及用电装置。该电池模组包括电芯组件阵列和第一支架,电芯组件阵列由多个电芯组件呈m行、n列排布形成,相邻两行电芯组件之间形成第一通道,相邻两列电芯组件之间形成第二通道,第一支架与电芯组件的壳体连接,第一支架设有多个第一支架开口,沿第三方向,每个第一支架开口分别与一个壳体的第一壳体开口连通,多个壳体内的电芯穿过第一支架开口和第一壳体开口连接。提高电池模组的散热效果,降低电池模组热失控的可能性。可能性。可能性。


技术研发人员:张熊 王鹏飞 农文彬
受保护的技术使用者:厦门新能达科技有限公司
技术研发日:2023.06.30
技术公布日:2023/10/5
版权声明

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